| Название НИОКТР |
Волоконные источники квантовых состояний света
|
| Аннотация |
Умение обрабатывать все более возрастающие объемы данных, и передавать их на большие расстояния, сохраняя при этом конфиденциальность критически важной информации, становится насущной необходимостью в современном мире. В этой связи очевидна необходимость развития квантовых технологий, ориентированных на реализацию квантовых вычислений, памяти, криптографии и сенсоров.
Одним из ключевых ресурсов квантовых информационных технологий являются однофотонные состояния и коррелированные фотонные пары, которые затем могут быть использованы для формирования более сложных квантовых состояний и использоваться в различных областях квантовых технологий. При работе с такими состояниями критически важно минимизировать потери излучения на каждом шаге от генерации до конечного детектирования, поэтому создание волоконного источника квантовых состояний света (ВИКСС) будет иметь несколько очевидных преимуществ:
– волоконный формат обеспечивает минимальные потери на сопряжение и транспортировку
реализуемых квантовых состояний света по волоконным световодам;
– гибкое управление дисперсией световодов обеспечивает возможность широкого управления
характеристиками квантовых состояний света;
– волоконные технологии имеют высокий потенциал миниатюризации и сопряжения со схемами
интегральной оптики.
На сегодняшний день проблема эффективной внутриволоконной генерации квантовых состояний света при возбуждении маломощными непрерывными лазерными источниками остается нерешенной. Предыдущие исследования опирались на использование нелинейности 3-го порядка Хи(3). Хотя это направление не исчерпало свой потенциал, в последние годы наметилось новое направление, связанное с возможностью генерации коррелированных фотонных пар на основе нелинейности 2-го порядка Хи(2), искусственно наведенной в световодах. Такой подход открывает новые перспективы в миниатюризации и энергоэффективности ВИКСС, поскольку позволит использовать доступные маломощные лазерные диоды для накачки источника. Малые размеры в сочетании с низким энергопотреблением определяют высокое значение и потребность в таких источниках со стороны коммерческих квантовых криптографических систем на основе протоколов с одиночными фотонами, активно развивающихся в России и зарубежом в настоящее время.
В рамках данного Проекта планируется создать и исследовать ВИКСС на основе двух физических механизмов, а именно: 1) спонтанного параметрического рассеяния (СПР) на нелинейности второго порядка Хи(2), наведенной в периодически полингованных световодах, и 2) спонтанного четырехволнового взаимодействия (СЧВВ) на нелинейности третьего порядка Хи(3) в фотонно-кристаллических световодах.
Методы генерации квантовых состояний света в волоконном формате, которые будут развиты в данном Проекте, приведут к созданию эффективных ВИКСС, способных занять заметное место как непосредственно в задачах квантовой криптографии, так и в смежных областях квантовых технологий.
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-29
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
№ 25-12-00352
|
| Дата контракта |
2025-05-29
|
| Количество отчетов |
3
|
| УДК |
535:530.182
|
| Количество просмотров |
5
|
| Руководитель работы |
Гладышев Алексей Вячеславович
|
| Руководитель организации |
Гарнов Сергей Владимирович
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ИНСТИТУТ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ ИМ. А.М. ПРОХОРОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
Отсутствует
|
| Госпрограмма |
Инициативные фундаментальные и поисковые научные исследования, финансируемые фондами поддержки научной и научно-технической и инновационной деятельности
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-11-18 07:26:30 UTC, 2025-11-18 07:26:30 UTC
|
| ОКПД |
Нет
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
нелинейная оптика; волоконная оптика; квантовая запутанность; источник одиночных фотонов; запутанные фотонные пары; спонтанное параметрическое рассеяние; спонтанное четырехволновое взаимодействие; квантовая криптография; квантовое распределение ключей; микроструктурированный световод
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Фундаментальное исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
29.33.29 - Преобразование частот методами нелинейной оптики; 29.33.25 - Нелинейные оптические свойства сред; 29.33.39 - Оптические явления в волноводах и тонких пленках. Интегральные оптические схемы
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Оптика (включая лазерную оптику и квантовую оптику)
|
| Приоритеты научно-технического развития |
е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;
|
| Регистрационные номера |
—
|
